Layout de Grafos: Fazendo nuvens de dados ganharem significado visual.
Grafos Os grafos são estruturas formadas por nós (vértices) e por arestas (ligações ou edges). Quaisquer estruturas que permitam a existência de nós e arestas podem ser estudadas como um grafo (e, em consequência, ser alvo de métodos científicos de estudo). A Teoria do Grafos é um ramo da matemática que estuda essas estruturas como sendo representados como G(V, A), o qual representa um grafo G formado por dois conjuntos, quais sejam:
V, um conjunto de Vértices;
A, um conjunto de Arestas.
Abaixo, um exemplo de um Grafo simples contendo vértices e arestas:
Pequenos Grafos não necessitam de interpretação, mas quando o número de vértices e arestas cresce de forma substancial é necessária alguma ferramenta computacional que possa dar significado visual a esses dados.
O Gephi (que pode ser baixado aqui ), conforme explicado no Post anterior, libera os profissionais de outras áreas diversas da matemática da necessidade do aprofundamento na Teoria dos Grafos para realizar seus estudos.
Dentre as ferramentas que podem ser aplicadas a estas estruturas para obter formatos que tenham significado visual podemos destacar aquelas que alteram o layout e a aparência. E, o que seriam os layouts, em particular aqueles disponíveis dentro do software Gephi ?
Layouts - Um mesmo grafo pode ser representado de várias formas. Pesquisadores estudam fórmulas da matemática (e até da física) para aplicar transformações em um grafo sem nenhum significado visual e transformá-lo em uma fonte de informações. Podemos por exemplo, observar o mesmo grafo antes (Figura 01) e depois (Figura 02) de uma aplicação de um tipo de layout, preparados por mim usando o Gephi :
Figura 01 - Sem aplicação de Layout
Figura 02 - O mesmo grafo após aplicação de um Layout
Observe que na 2a imagem o grafo começa a ter algum significado: quatro Clusters aparecem em cores diferentes (azul, laranja, rosa e verde). Se trouxermos a ideia de Clusters à nossa realidade, eles poderiam representar, por exemplo, comunidades nas redes Sociais como Facebook ou Twitter.
Um estudo interessante foi realizado pela Fundação Getulio Vargas, o qual demonstra, através da existência de Clusters capturados no Twitter, a existência de intensa divisão política antes do impeachment da então presidente Dilma Roussef, conforme você pode conferir aqui.
Vértices (ou nós) pertencentes a um mesmo Cluster normalmente possuem características em comum e agrupam-se juntos, conforme veremos quando explicarmos um dos tipos de Layout disponível no Gephi, o que faremos no próximo post quando especificarmos os detalhes sobre Layouts orientados pela força e o Force-Atlas2.
